二项式定理典型例题讲解
题型一:二项式定理的逆用
123n
例1、CnCn6Cn62Cn6n1
0123n解:(16)nCnCn6Cn62Cn63Cn6n与已知的有一些差距,
123n
CnCn6Cn62Cn6n1
112n
(Cn6Cn62Cn6n) 6
101112n(CnCn6Cn62Cn6n1)[(16)n1](7n1) 666
123n1n
练1Cn3C9C3Cn nn、123n解:设SnCn,则3Cn9Cn3n1Cn
12233nn012233nn
3SnCn3Cn3Cn3Cn3CnCn3Cn3Cn3Cn31(13)n1
(13)n14n1
Sn
33
题型二:利用通项公式求x的系数
例2
、在二项式解:由条件知Cn
n2
n
n
的展开式中倒数第3项的系数为45,求含有x3的项的系数? 2
45,即Cn45,n2n900,解得n9(舍去)或n10,1
410r
23r
10r2
r43
由Tr1C(x
r
10
)(x)Cx
r10
,由题意
10r2
r3,解得r6, 43
63
则含有x3的项是第7项T61C10x210x3,系数为210。
19
)展开式中x9的系数? 2x
111
83r9,则r3 Tr1C9r(x2)9r()rC9rx182r()rxrC9r()rx183r,解:令1
2x22132139
故x的系数为C9()。
22
2
练2、求(x
题型三:利用通项公式求常数项
例3
、求二项式(x210的展开式中的常数项?
解:Tr1C(x)
r10
210r
r51r205
C()x2,令20r0,得r8,所以
22r
r
10
45818
T9C10()
2256
16
)的展开式中的常数项? 2x1rr6r1r62r
(2x)6r(1)r()r(1)rC62()x解:Tr1C6,令62r0,得r3,所以
2x2
练3(1)、求二项式(2x
3
T4(1)3C620
1n
)的二项展开式中第5项为常数项,则n____. x
42n41442n12
解:T5Cn(x)()Cnx,令2n120,得n6.
x
2
练3(2)、若(x
题型四:利用通项公式,再讨论而确定有理数项
例4
、求二项式9展开式中的有理项? 解:Tr1C(x)
r
9
1
29r
(x)(1)Cx
13r
r
r9
27r6
,令
27r
Z,(0r9)得r3或r9, 6
27r34
4,T4(1)3C9x84x4, 627r93
3,T10(1)3C9当r9时,xx3。 6
所以当r3时,
题型五:奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和
例5
、若n展开式中偶数项系数和为256,求n.
解:设n展开式中各项系数依次设为a0,a1,an,
令x1,则有a0a1an0,①,令x1,则有a0a1a2a3(1)nan2n,
②
将①-②得:2(a1a3a5)2n,a1a3a52n1, 有题意得,2n125628,n9。
练5
、若n
的展开式中,所有的奇数项的系数和为1024,求它的中间项。 0242r132r1
解:CnCnCnCnCnCnCn2n1,2n11024,解
5得n11, 所以中间两个项分别为n6,n
7,T51Cn61
15
65
462x4,T61462x
题型六:最大系数,最大项
1n
例6、已知(2x),若展开式中第5项,第6项与第7项的二项式系数成等差数列,求
2
展开式中二项式系数最大项的系数是多少?
465
解:CnCn2Cn,n221n980,解出n7或n14,当n7时,展开式中二
343
项式系数最大的项是T4和T5T4的系数C7()2
1235,,2
4134
T5的系数C7()270,当n14时,展开式中二项式系数最大的项是T8,
2
7177
T8的系数C14()23432。
2
练6、在(ab)的展开式中,二项式系数最大的项是多少? 解:二项式的幂指数是偶数2n,则中间一项的二项式系数最大,即T2n
21
2n
Tn1,也就是第
n1项。
练6(1)
:在(x
2n
的展开式中,只有第5项的二项式最大,则展开式中的常数项是多少?
解:只有第5项的二项式最大,则
n
15,即n8,所以展开式中常数项为第七项等于2
1
C86()27
2
练6(2):写出在(ab)的展开式中,系数最大的项?系数最小的项?
解:因为二项式的幂指数7是奇数,所以中间两项(第4,5项)的二项式系数相等,且同时取
343434
得最大值,从而有T4C7ab的系数最小,T5C7ab系数最大。
7
练6(3):若展开式前三项的二项式系数和等于79,求(2x)n的展开式中系数最大的
项?
012解:由CnCnCn79,解出n12,假设Tr1项最大,(2x)
1
2
12
12
1
()12(14x)12 2
rrr1r1Ar1ArC124C124
rr,化简得到9.4r10.4,又0r12,r1r1
Ar1Ar2C124C124
1101010
4x16896x10 r10,展开式中系数最大的项为T11,有T11()12C12
2
练6(4):在(12x)10的展开式中系数最大的项是多少? 解:假设Tr1项最大,Tr1C102x
rrr1r1
Ar1Ar2(11r)rC102C102
rr解得,化简得到r1r1
r12(10r)Ar1Ar2C102C102,
rrr
6.3k7.3,又0r10,r7,展开式中系数最大的项为
777
T8C102x15360x7.
题型七:含有三项变两项
例7:求当(x3x2)的展开式中x的一次项的系数?
2525r
解法①:(x3x2)[(x2)3x],Tr1C5(x22)5r(3x)r,当且仅当r1时,
1
Tr1的展开式中才有x的一次项,此时Tr1T2C5(x22)43x,所以x得一次144项为C5C423x
144
它的系数为C5C423240。
25
,
解法②:
[1**********]
(x23x2)5(x1)5(x2)5(C5xC5xC5)(C5xC5x2C52)
故展开式中含x的项为C5xC52C5x2240x,故展开式中x的系数为240.
4
5
5
4
4
练7:求式子(x
1
2)3的常数项?
x
解:(x
16
2)3,设第r1项为常数项,则x
r
Tr1C6(1)rx
6r
(
1r62rr
,得62r0,r3, )(1)6C6x
x
3
T31(1)3C620.
题型八:两个二项式相乘
例8:求(12x)3(1x)4展开式中x2的系数.
解:(12x)的展开式的通项是C3(2x)C32x,
nnnn(1x)4的展开式的通项是Cn,2,3,n0,1,2,3,4,4(x)C41x,其中m0,1
3
m
m
m
m
m
令mn2,则m0且n2,m1且n1,m2且n0,因此(12x)3(1x)4
021120
的展开式中x2的系数等于C320C4(1)2C321C4(1)1C322C4(1)06
练8(1)
:求(1(1
6
10
展开式中的常数项.
mn4m3n
10m3nmn412 解:(1(1展开式的通项为CxCxCCx6106106
m0,m3,m6,
其中m0,1,2,,6,n0,1,2,,10,当且仅当4m3n,即或或
n0,n4,n8,
003468
时得展开式中的常数项为C6C10C6C10C6C104246.
练8(2):
已知(1xx2)(x
解:
1n*
)的展开式中没有常数项,nN且2n8,则n______. 3x
(x
1nnrn4r)展开式的通项为Crx3rCr,通项分别与前面的三项相乘可得nxnx3x
n4rrn4r1rn4r2
Crx,Cx,Cx,展开式中不含常数项,2n8 nnn
n4r且n4r1且n4r2,即n4,8且n3,7且n2,6,n5.
题型九:奇数项的系数和与偶数项的系数和
例9:
在(x2006的二项展开式中,含x的奇次幂的项之和为S,当x,S_____.
解:设(x2006=a0a1x1a2x2a3x3a2006x2006-------①
(x2006=a0a1x1a2x2a3x3a2006x2006-------②
①②得
2(a1xa3x3a5x5a2005x2005)(x2006(x2006
1
(x2006展开式的奇次幂项之和为
S(x)[(x2006(x2006]
212
当x,S20062006]
22
32006
2
23008
题型十:赋值法
n
例10
:设二项式)的展开式的各项系数的和为p,所有二项式系数的和为s,若
1x
ps272,则n等于多少?
n2n
解:若)a0a1xa2xanx,有Pa0a1an,
1x
0n
SCnCn2n,
令x1得P4,又ps272,即4n2n272(2n17)(2n16)0解得
n
2n16或2n17(舍去),n4.
1
3x练10(1):若的展开式中各项系数之和为64,则展开式的常数项为多少?
x1n
3x解:令x1,则的展开式中各项系数之和为264,所以n
6,则展开
x
式的常数项为C6(练10(2):
3
3
n
n
3
540. 若(12x)2009a0a1x1a2x2a3x3a2009x2009(xR),则a2009aa1
,可得a012222222009
a2009aa
在令x0可得a01,因而121.
22222009
解:令x练10(3):
aa1a2
22009的值为2009222a2009aa
0,12a0
22222009
若(x2)5a5x5a4x4a3x3a2x2a1x1a0,则a1a2a3a4a5____.
解:令x0得a032,令x1得a0a1a2a3a4a51,
a1a2a3a4a531. 题型十一:整除性
例:证明:32n28n9(nN*)能被64整除 证:32n28n99n18n9(81)n18n9
0n11nn12n1n1CnCn1818Cn18Cn18Cn18n9 0n11nn12CnCn)18n91818Cn188(n10n11nn12
Cn8C8C1n1n18
由于各项均能被64整除32n28n9(nN*)能被64整除
1、(x-1)展开式中x的偶次项系数之和是 1、设f(x)=(x-1), 偶次项系数之和是
11
11
f(1)f(1)
(2)11/21024
2
n
122nn
2、C0n3Cn3Cn3Cn2、4
3、(
120
)5
3、3,9,15,21
4、(2x-1)展开式中各项系数绝对值之和是
5
4、(2x-1)展开式中各项系数系数绝对值之和实为(2x+1)展开式系数之和,故令x=1,则所
5
求和为355
5、求(1+x+x)(1-x)展开式中x
2104
5、必须第一个因式中的1与(1-x)(1xx2)(1x)10(1x3)(1x)9,要得到含x的项,
4
9
展开式中的项C9(x)作积,第一个因式中的-x与(1-x)展开式中的项C9(x)作积,故
3
9
441
x的系数是C9C94
14
6、求(1+x)+(1+x)+…+(1+x)展开式中x2103
(1x)[1(1x)10](x1)11(x1)36、(1x)(1x)=,原式中x(1x)
x1(1x)
2
10
实为这分子中的x,则所求系数为C114
7
7、若f(x)(1x)(1x)(mnN)展开式中,x的系数为21,问m、n为何值时,x的系数最小?
22222
7、由条件得m+n=21,x的项为CmxCnx,则CmCn(n2
mn
22
212399).因n∈N,24
2
故当n=10或11时上式有最小值,也就是m=11和n=10,或m=10和n=11时,x的系数最小
8、自然数n为偶数时,求证:
234n1n1
12C1CnnCn2CnCn2Cnn32
12n1n135n1nn1
8、原式=(C03.2n1 nCnCnCnCn)(CnCnCnCn)22
9、求80被911
01109、8011(811)11C118111C118110C1181181k1(kZ),
∵k∈Z,∴9k-1∈Z,∴81被9除余11
10、在(x+3x+2)的展开式中,求x25
10、(x23x2)5(x1)5(x2)5
在(x+1)展开式中,常数项为1,含x的项为C55x,在(2+x)展开式中,常数项为2=32,
5
5
5
1
含x的项为C52x80x
∴展开式中含x的项为 1(80x)5x(32)240x,此展开式中x的系数为14
11、求(2x+1)11、设Tr+1的系数最大,则Tr+1的系数不小于Tr与Tr+2的系数,即有
12
rr1rr113r
C122C12C12212rC122
r12rr111rrr1 C2C122CC12121212
11
3r4,r4
33
∴展开式中系数最大项为第5项,T5=16C12x7920x
4
4
4
二项式定理典型例题讲解
题型一:二项式定理的逆用
123n
例1、CnCn6Cn62Cn6n1
0123n解:(16)nCnCn6Cn62Cn63Cn6n与已知的有一些差距,
123n
CnCn6Cn62Cn6n1
112n
(Cn6Cn62Cn6n) 6
101112n(CnCn6Cn62Cn6n1)[(16)n1](7n1) 666
123n1n
练1Cn3C9C3Cn nn、123n解:设SnCn,则3Cn9Cn3n1Cn
12233nn012233nn
3SnCn3Cn3Cn3Cn3CnCn3Cn3Cn3Cn31(13)n1
(13)n14n1
Sn
33
题型二:利用通项公式求x的系数
例2
、在二项式解:由条件知Cn
n2
n
n
的展开式中倒数第3项的系数为45,求含有x3的项的系数? 2
45,即Cn45,n2n900,解得n9(舍去)或n10,1
410r
23r
10r2
r43
由Tr1C(x
r
10
)(x)Cx
r10
,由题意
10r2
r3,解得r6, 43
63
则含有x3的项是第7项T61C10x210x3,系数为210。
19
)展开式中x9的系数? 2x
111
83r9,则r3 Tr1C9r(x2)9r()rC9rx182r()rxrC9r()rx183r,解:令1
2x22132139
故x的系数为C9()。
22
2
练2、求(x
题型三:利用通项公式求常数项
例3
、求二项式(x210的展开式中的常数项?
解:Tr1C(x)
r10
210r
r51r205
C()x2,令20r0,得r8,所以
22r
r
10
45818
T9C10()
2256
16
)的展开式中的常数项? 2x1rr6r1r62r
(2x)6r(1)r()r(1)rC62()x解:Tr1C6,令62r0,得r3,所以
2x2
练3(1)、求二项式(2x
3
T4(1)3C620
1n
)的二项展开式中第5项为常数项,则n____. x
42n41442n12
解:T5Cn(x)()Cnx,令2n120,得n6.
x
2
练3(2)、若(x
题型四:利用通项公式,再讨论而确定有理数项
例4
、求二项式9展开式中的有理项? 解:Tr1C(x)
r
9
1
29r
(x)(1)Cx
13r
r
r9
27r6
,令
27r
Z,(0r9)得r3或r9, 6
27r34
4,T4(1)3C9x84x4, 627r93
3,T10(1)3C9当r9时,xx3。 6
所以当r3时,
题型五:奇数项的二项式系数和等于偶数项的二项式系数和
例5
、若n展开式中偶数项系数和为256,求n.
解:设n展开式中各项系数依次设为a0,a1,an,
令x1,则有a0a1an0,①,令x1,则有a0a1a2a3(1)nan2n,
②
将①-②得:2(a1a3a5)2n,a1a3a52n1, 有题意得,2n125628,n9。
练5
、若n
的展开式中,所有的奇数项的系数和为1024,求它的中间项。 0242r132r1
解:CnCnCnCnCnCnCn2n1,2n11024,解
5得n11, 所以中间两个项分别为n6,n
7,T51Cn61
15
65
462x4,T61462x
题型六:最大系数,最大项
1n
例6、已知(2x),若展开式中第5项,第6项与第7项的二项式系数成等差数列,求
2
展开式中二项式系数最大项的系数是多少?
465
解:CnCn2Cn,n221n980,解出n7或n14,当n7时,展开式中二
343
项式系数最大的项是T4和T5T4的系数C7()2
1235,,2
4134
T5的系数C7()270,当n14时,展开式中二项式系数最大的项是T8,
2
7177
T8的系数C14()23432。
2
练6、在(ab)的展开式中,二项式系数最大的项是多少? 解:二项式的幂指数是偶数2n,则中间一项的二项式系数最大,即T2n
21
2n
Tn1,也就是第
n1项。
练6(1)
:在(x
2n
的展开式中,只有第5项的二项式最大,则展开式中的常数项是多少?
解:只有第5项的二项式最大,则
n
15,即n8,所以展开式中常数项为第七项等于2
1
C86()27
2
练6(2):写出在(ab)的展开式中,系数最大的项?系数最小的项?
解:因为二项式的幂指数7是奇数,所以中间两项(第4,5项)的二项式系数相等,且同时取
343434
得最大值,从而有T4C7ab的系数最小,T5C7ab系数最大。
7
练6(3):若展开式前三项的二项式系数和等于79,求(2x)n的展开式中系数最大的
项?
012解:由CnCnCn79,解出n12,假设Tr1项最大,(2x)
1
2
12
12
1
()12(14x)12 2
rrr1r1Ar1ArC124C124
rr,化简得到9.4r10.4,又0r12,r1r1
Ar1Ar2C124C124
1101010
4x16896x10 r10,展开式中系数最大的项为T11,有T11()12C12
2
练6(4):在(12x)10的展开式中系数最大的项是多少? 解:假设Tr1项最大,Tr1C102x
rrr1r1
Ar1Ar2(11r)rC102C102
rr解得,化简得到r1r1
r12(10r)Ar1Ar2C102C102,
rrr
6.3k7.3,又0r10,r7,展开式中系数最大的项为
777
T8C102x15360x7.
题型七:含有三项变两项
例7:求当(x3x2)的展开式中x的一次项的系数?
2525r
解法①:(x3x2)[(x2)3x],Tr1C5(x22)5r(3x)r,当且仅当r1时,
1
Tr1的展开式中才有x的一次项,此时Tr1T2C5(x22)43x,所以x得一次144项为C5C423x
144
它的系数为C5C423240。
25
,
解法②:
[1**********]
(x23x2)5(x1)5(x2)5(C5xC5xC5)(C5xC5x2C52)
故展开式中含x的项为C5xC52C5x2240x,故展开式中x的系数为240.
4
5
5
4
4
练7:求式子(x
1
2)3的常数项?
x
解:(x
16
2)3,设第r1项为常数项,则x
r
Tr1C6(1)rx
6r
(
1r62rr
,得62r0,r3, )(1)6C6x
x
3
T31(1)3C620.
题型八:两个二项式相乘
例8:求(12x)3(1x)4展开式中x2的系数.
解:(12x)的展开式的通项是C3(2x)C32x,
nnnn(1x)4的展开式的通项是Cn,2,3,n0,1,2,3,4,4(x)C41x,其中m0,1
3
m
m
m
m
m
令mn2,则m0且n2,m1且n1,m2且n0,因此(12x)3(1x)4
021120
的展开式中x2的系数等于C320C4(1)2C321C4(1)1C322C4(1)06
练8(1)
:求(1(1
6
10
展开式中的常数项.
mn4m3n
10m3nmn412 解:(1(1展开式的通项为CxCxCCx6106106
m0,m3,m6,
其中m0,1,2,,6,n0,1,2,,10,当且仅当4m3n,即或或
n0,n4,n8,
003468
时得展开式中的常数项为C6C10C6C10C6C104246.
练8(2):
已知(1xx2)(x
解:
1n*
)的展开式中没有常数项,nN且2n8,则n______. 3x
(x
1nnrn4r)展开式的通项为Crx3rCr,通项分别与前面的三项相乘可得nxnx3x
n4rrn4r1rn4r2
Crx,Cx,Cx,展开式中不含常数项,2n8 nnn
n4r且n4r1且n4r2,即n4,8且n3,7且n2,6,n5.
题型九:奇数项的系数和与偶数项的系数和
例9:
在(x2006的二项展开式中,含x的奇次幂的项之和为S,当x,S_____.
解:设(x2006=a0a1x1a2x2a3x3a2006x2006-------①
(x2006=a0a1x1a2x2a3x3a2006x2006-------②
①②得
2(a1xa3x3a5x5a2005x2005)(x2006(x2006
1
(x2006展开式的奇次幂项之和为
S(x)[(x2006(x2006]
212
当x,S20062006]
22
32006
2
23008
题型十:赋值法
n
例10
:设二项式)的展开式的各项系数的和为p,所有二项式系数的和为s,若
1x
ps272,则n等于多少?
n2n
解:若)a0a1xa2xanx,有Pa0a1an,
1x
0n
SCnCn2n,
令x1得P4,又ps272,即4n2n272(2n17)(2n16)0解得
n
2n16或2n17(舍去),n4.
1
3x练10(1):若的展开式中各项系数之和为64,则展开式的常数项为多少?
x1n
3x解:令x1,则的展开式中各项系数之和为264,所以n
6,则展开
x
式的常数项为C6(练10(2):
3
3
n
n
3
540. 若(12x)2009a0a1x1a2x2a3x3a2009x2009(xR),则a2009aa1
,可得a012222222009
a2009aa
在令x0可得a01,因而121.
22222009
解:令x练10(3):
aa1a2
22009的值为2009222a2009aa
0,12a0
22222009
若(x2)5a5x5a4x4a3x3a2x2a1x1a0,则a1a2a3a4a5____.
解:令x0得a032,令x1得a0a1a2a3a4a51,
a1a2a3a4a531. 题型十一:整除性
例:证明:32n28n9(nN*)能被64整除 证:32n28n99n18n9(81)n18n9
0n11nn12n1n1CnCn1818Cn18Cn18Cn18n9 0n11nn12CnCn)18n91818Cn188(n10n11nn12
Cn8C8C1n1n18
由于各项均能被64整除32n28n9(nN*)能被64整除
1、(x-1)展开式中x的偶次项系数之和是 1、设f(x)=(x-1), 偶次项系数之和是
11
11
f(1)f(1)
(2)11/21024
2
n
122nn
2、C0n3Cn3Cn3Cn2、4
3、(
120
)5
3、3,9,15,21
4、(2x-1)展开式中各项系数绝对值之和是
5
4、(2x-1)展开式中各项系数系数绝对值之和实为(2x+1)展开式系数之和,故令x=1,则所
5
求和为355
5、求(1+x+x)(1-x)展开式中x
2104
5、必须第一个因式中的1与(1-x)(1xx2)(1x)10(1x3)(1x)9,要得到含x的项,
4
9
展开式中的项C9(x)作积,第一个因式中的-x与(1-x)展开式中的项C9(x)作积,故
3
9
441
x的系数是C9C94
14
6、求(1+x)+(1+x)+…+(1+x)展开式中x2103
(1x)[1(1x)10](x1)11(x1)36、(1x)(1x)=,原式中x(1x)
x1(1x)
2
10
实为这分子中的x,则所求系数为C114
7
7、若f(x)(1x)(1x)(mnN)展开式中,x的系数为21,问m、n为何值时,x的系数最小?
22222
7、由条件得m+n=21,x的项为CmxCnx,则CmCn(n2
mn
22
212399).因n∈N,24
2
故当n=10或11时上式有最小值,也就是m=11和n=10,或m=10和n=11时,x的系数最小
8、自然数n为偶数时,求证:
234n1n1
12C1CnnCn2CnCn2Cnn32
12n1n135n1nn1
8、原式=(C03.2n1 nCnCnCnCn)(CnCnCnCn)22
9、求80被911
01109、8011(811)11C118111C118110C1181181k1(kZ),
∵k∈Z,∴9k-1∈Z,∴81被9除余11
10、在(x+3x+2)的展开式中,求x25
10、(x23x2)5(x1)5(x2)5
在(x+1)展开式中,常数项为1,含x的项为C55x,在(2+x)展开式中,常数项为2=32,
5
5
5
1
含x的项为C52x80x
∴展开式中含x的项为 1(80x)5x(32)240x,此展开式中x的系数为14
11、求(2x+1)11、设Tr+1的系数最大,则Tr+1的系数不小于Tr与Tr+2的系数,即有
12
rr1rr113r
C122C12C12212rC122
r12rr111rrr1 C2C122CC12121212
11
3r4,r4
33
∴展开式中系数最大项为第5项,T5=16C12x7920x
4
4
4